仿真技术在中专计算机网络教学中的应用

2022-09-10

随着科技的发展, 仿真技术越来越受到中专里的计算机网络教学的青睐, 应用越来越普及化。这一技术不仅能满足传统教学不能提供的教学需求, 又能在很大程度上激发学生的学习兴趣。

1仿真技术的概述

仿真技术也是一门比较综合性的技术, 随着科学的进步和发展, 它的技术也得到了逐步的完善。仿真技术在各个领域的应用已经有几十年的时间了, 在网络技术的开发和应用经常会用到仿真技术, 同时很多研究人员、科研机构和相关的一些技术公司也会用到仿真技术。

仿真技术是以控制论、系统论、相似原理和信息技术为基础的, 利用计算机或专用设备来设想系统的动态实验, 比如驾照考试、飞机和网络游戏等[1]。这项技术一共有两种方法, 一是建立模型, 二是模拟仿真测试。

仿真技术作为一门技术含量较高的高科技技术又以下几个特点:一是预测功能卓越, 二是模拟实验理论的标准高, 这是在复杂的网络条件下计算机保持高可信度的前提条件。三是成本低, 可以反反复复, 持续使用好几次, 而且后期维护成本也比较低。四是使用范围广, 它可以被应用到各个领域。

目前在各界使用额仿真技术是NS技术, 它通过离散事件仿真器来模仿复杂的网络系统结构。NS技术既能够有效应对单播或多播路由器, 还能够支持TCP协议, 并且能达到多播协议的目标。仿真技术的程序语言一般包括执行速度快, 操作方便的地C++语言和执行速度慢, 描述性强的陈述性语言TCL。

2仿真技术在中专计算机网络教学中的应用

在计算机教学中, 通常是先学理论知识, 理论指导实践, 只有先把理论知识学好了, 才能更好指导实践, 理论的知识往往是枯燥乏味的。因此, 在中专的计算机网络课程中, 我们可以以计算机网络的特点、学生的兴趣以及教学的需求为依据, 将仿真技术融入进去。在这样的教学模式下, 教师可以在传授计算机课程的知识的时候更加生动、形象, 让学生的学习兴趣大大提高, 这样能更好地掌握计算机知识[2]。

在实践教学中, 教学的理论要求如下:首先是让学生能全身心的寻找解决问题的方法, 更好地促进学习。然后是要“温故而知新”, 在温习计算机理论知识的时候悟出新的知识。接着是把新旧知识用特定的方式传授给学生, 激发学生的学习兴趣。再次是建立仿真模型和场景, 让学生更好地了解知识。最后是设置一个具体的生活场景, 让学生利用心血的计算机网络知识来解决问题, 从而增强对知识的了解和掌握。

笔者认为在教学中可以利用仿真技术模拟真实的场景和生活实例, 让学生利用新学的知识去解决问题, 从而增强对计算机网络理论知识学习的兴趣, 帮助辅助学习。先在教学活动中, 特别是在理论的教学中, 常常会用仿真技术来辅助教学。如果系统运行状况好, 可以很好地模拟网络应用数据, 从而分析网络协议原理, 并且还能很好地识别网络协议包[3]。仿真技术还可以帮助编写和调试网络软件程序, 这种系统覆盖了很多类型的网络协议, 既能满足以TCP/IP为主的协议要求, 又能满足CIFS等新的网络协议的需求。笔者在教学过程中, 一般会采取以设计学习为主的教学实验方式, 然后加入检验性的方式, 从而培养学生的动手能力。这种教学方式通过编辑帧和P报文来增强学生的计算机网络理论知识的抽象认识, 使之更加可视化和具体化。同时通过监控网络的状况和仿真网络的故障, 让学生对流量控制和网络故障发生的抽象的理论知识有了具体的、感性的认识。

根据先进的教学原理, 在完成教学任务时, 应该把完整的仿真环境下, 把所学的知识分成几个实验, 让一个实验成为后一个实验的基础, 用这就渐进引导的方式, 让学生在学习过程中能举一反三。笔者认为可以将教学实验分成九个阶段:

第一阶段, 是最基础的, 让学生先学会使用仿真技术, 对之认识和掌握基本的界面和使用方法。第二阶段, 是在上一个阶段的基础上, 引导学生使用仿真技术软件完成单个交换机的VLAN的划分, 提高基本动手能力。第三个阶段是教师把重点放在学生对Vtpserver交换机进行配是的学习上。第四个阶段, 是在上一个学习情况下, 在不改变IP地主和网关, 进行单臂路由器配置。第五个阶段是在前面几个阶段的基础上完成对路由器的NATPAT的配置, 教师要让学生了解PAT的配置方法。第六个阶段是, 完成对三层交换机的配置, 为后面的实验提供方便。第七个阶段是, 实现对动态路由器的配置, 教师需要让学生了熟悉rip协议。第八个阶段是, 配置访问控制列表。第九个阶段是, 配置校园网络, 完成了所以阶段的实验。

3仿真技术在计算机网络教学中应注意的问题

我们可以清晰的意识到, 仿真技术对计算机网络教学实践起到了很大的帮助, 大大提高了计算机网络教学的成果[4]。但是在教学过程中不能完全依赖仿真技术而完全取消真实的实验。笔者认为, 教师在教学过程中, 可以把仿真技术和真实的实验相结合, 尽可能做到在真实的环境下进行模拟仿真技术, 以便让学生能有真切的、客观的了解, 最大程度地发挥计算机仿真模拟技术在计算网络教学中的作用。